煤礦開采技術條件與采掘工藝

(七臺河市不動產登記中心，黑龍江 七臺河 154600)

1 交通與自然情況

308省道從礦區北部通過，為省級高速公路，七臺河至哈爾濱鐵路由礦區西北通過，本礦區內尚有公路通過勃七、勃密、勃雞、勃依線與各市、縣相通，交通甚為便利。

本區基本為丘陵地帶，地形標高170～200 m，主要河流為發源于勃利煤田境內，經流本區煤系底部至依蘭境內注入倭肯河，屬常年期河流，常年水深1 m左右，最大洪水流量200～400 m3/s，7-9月份流量最大，歷年最高洪水位達177.76 m，除倭肯河主流外，在此主流的兩側發育有不少的支流，如在本勘探區內之西側有大五站河，東側有七臺河、茄子河等，這些支流的排列方向，從地形地貌來看，推斷大都與本煤田的斷裂帶構造線方向有關，但這些支流一般均屬季節性河流，其流量隨季節降雨量的增加或增減。

該煤礦由砂巖、泥巖、火山碎悄巖、凝灰巖以及淺變質的凝灰質砂巖、板巖、流紋班巖組成。地下水以大氣降直接補給為主。主要富集在淺部的風化裂隙含水帶中，同時巖層富水性與巖性、地形地貌有關。位于地勢低洼處，水位埋藏淺，水量豐富：位于地勢較高處，水位埋藏深，水量較小。據抽水資料，q：00357-1.0831/s，m，k=0.112～0.596 m/d，水溫6 ℃～8 ℃，水化學類型以低礦化度HC03-CaMg，HC03-Ca型中性水為主，巖層富水性中等一弱。

煤礦的水文地質條件較為簡單，礦井附過無水體，對煤層開采無影響，礦區主要含水段為煤系地層風化裂隙帶充水，發育在地表以下50～70 m深度內，富水性較弱，為弱含水層，礦井水的補給來源主要為大氣降水。

礦井涌水量較小，目前礦井涌水量3 m3/h，涌水方式為底板淋水。

2 開采技術條件

2.1 瓦斯、煤塵

瓦斯等級在各礦井內變化較大，煤礦經實際生產中測得的瓦斯含量為0.15%，沼氣含量為0.05%，瓦斯相對涌出量為0.02 m3/t，屬于低瓦斯礦井，但隨著采深度的增加瓦斯含量將有所加大，因而，應加強瓦斯監測，注意瓦斯濃度的變化，尤其是在遇到小斷層或鉆孔時，應引起重視，提前采取防護措施，確保安全生產。

該礦井煤層頂底板巖石為粉砂巖，巖石較穩固，較好管理。根據七臺河市新興區煤炭局小煤礦安檢處現場實測成果，該礦井的相對瓦斯涌出量為0.03 m3/t．d，屬低沼氣礦井，煤塵具有爆炸危險，煤礦開采至今尚無煤的自然發火現象。

2.2 煤層頂底板

新建礦區開采的煤層，結構單一，發育穩定，厚度在0.43～1.12 m，平均厚度0.78 m，為黑色條帶狀或復雜條帶狀間夾亮煤或半鏡煤的煤層結構，致密質脆，節理發育。

煤礦井煤層頂底板巖石為粉砂巖，巖石較穩固，較好管理。

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3 采掘工藝

3.1 采區布置

黑龍江東部礦區某煤礦為片盤斜井開拓，左右雙翼回采，平巷按5%坡度自由巷掘至左右邊界后，掘上山開切眼與上巷貫通，形成回采系統。上一片盤的運輸平巷，回采時需碼石墻維護，沿空留巷，以做下一片盤的回風平巷，這樣既節省了掘進工程量，又提高了采區回采率，使煤炭資源更加充分開發利用。

3.2 采掘工藝

3.2.1 采煤工藝

由于煤礦煤層傾角在15°～25°，因而，采用走向長壁后退式采煤方法，一次采全高，煤電鉆打眼，爆破落煤，工作面運輸采用人工攉煤，搪瓷溜子滑下，人工裝車，平巷人力推車至片盤車場，主井絞車提升到地面。工作面采用木架支護，二三排控頂，最大控頂距為2.4 m，全部垮落法管理頂板。

3.2.2 掘進工藝

利用煤電鉆或風鉆打眼放炮——排炮煙——人工裝車——人推車出貨——支護——鋪軌。

4 煤礦生產系統

4.1 提升系統

煤礦在主井井筒設置一套提升設備，采用單勾吊車混合提升。根據設計，提升絞車選用JTK-2.0×1.8絞車，斜井提升容器選用MF1.1-6US(A)型翻斗車，容積1.1 m3，最大載重量1.8 t，軌距600 mm，自重487 kg，平板車型號MP1-6A，自重464 kg，提升煤炭時為4個礦車，提升矸石時，一次提2個礦車。升降人員選用MPB15-6/6型斜井人車組，每列由首尾2節組成，每節乘15人，一列一次提升30人，600 mm軌距，最大牽引力60(kN)，最大行車速度4 m/s，適應坡度8°～40°，列車質量3 200 kg。物料和設備運送選用材料車和平板車。

4.2 供電系統

煤礦井供電電源6 kV主電源，因自北崗礦變電所，由鋁絞架空線輸送到煤礦地面變電所。由于井上下設備較多，所以，選用2臺變壓器分別對井上下進行供電。地面變電亭設置隔離開關、油斷路開關，地面供電選用SJ2-35/6型變壓器1臺，供地面絞車、主扇、照明及其他輔助用電。主扇采用雙電源供電方式，一旦地面變壓器出現故障可以自動切換到入井供電的變壓器上，以保證礦井正常通風。由于井下用電負荷不大，采用高壓不入井，在地面設置變壓器，將6 kV高壓變成才660 V低壓入井，用USP3×70 mm電纜輸送到井下配電點。

1)煤礦地面通信。煤礦井地面設置市臺程控電話1部，在煤礦辦公室，作為與外界聯系的主要通信工具。

2)煤礦井下通信。在地面設立調度室，安裝1臺10門程控電話交換機，分機設在絞車房、主扇房、蹬鉤房、井下各片盤車場、井下壓風機硐室等。地面調度室隨時掌握井上下生產情況，有問題及時通過電話聯系處理，確保安全生產。

3)主井信號。主井設置自動聲光信號系統及遙控信號系統，確保車輛安全運行以及主井臨時提放人車等的安全。

4.3 煤礦排水系統

煤礦排水系統設為兩段，主井井口門往下580 m處施工的水倉，容量100 m3。排水管路通過管道進入主斜井，井下涌水排水管排到地面后，進入地面明渠，排出礦區。按最大涌水量確定排水能力，排水設備必須達到排水能力。根據上述計算，經查設備表，本設計選用水泵型號為80D-30×6型離心式水泵2臺(地面備用1臺)，電機功率為37 kW，水泵性能：流量30 m3/h，揚程300 m。